2022-2023学年山西省大同市同煤实验中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年山西省大同市同煤实验中学高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.某跳伞运动训练研究所,让一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下,研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况,通过分析数据,定性画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,则对运动员的运动,下列说法正确的是(

)

A.0～15s末都做加速度逐渐减小的加速运动B.0～10s末做自由落体运动,15s末开始做匀速直线运动C.10s末打开降落伞,以后做匀减速运动至15s末D.10s末～15s末加速度方向竖直向上,加速度的大小在逐渐减小

参考答案：D2.如图所示，两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内，线框的长边均处于水平位置。线框A固定且通有电流I，线框B从图示位置由静止释放，在运动到A下方的过程中（

）（A）穿过线框B的磁通量先变小后变大（B）线框B中感应电流的方向先顺时针后逆时针（C）线框B所受安培力的合力为零（D）线框B的机械能一直减小参考答案：D3.如图1所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止，则物体A的受力个数为()．A．2

B．3C．4

D．5图1参考答案：先以A、B整体为研究对象，因为A、B保持静止，所以竖直墙壁对A有竖直向上的静摩擦力F″和水平向右的弹力F′.再以B为研究对象，其受力情况如图乙所示，即要保持物体B平衡，B应受到重力、压力F、A对B的静摩擦力的作用，同时，B还应受到A对B的弹力作用．以A为研究对象，还受重力、B的弹力和静摩擦力作用，A的受力图如图甲所示，所以选项D正确．答案D4.如图所示，在倾角为的光滑斜面上放一个重为G的光滑球，并用光滑的挡板挡住，挡板与斜面夹角为

(最初<)，挡板可以从图示位置以O为轴向左缓慢转至水平位置，在此过程中球始终处于平衡状态，当挡板对球的弹力大小恰好等于球的重力时，的大小可以为

A．

B．2

C．

D．参考答案：AC5.如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0，已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则以下说法中正确的是A.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场B.t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上C.所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2Ek0D.若入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半参考答案：AC试题分析：粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零，故运动时间为周期的整数倍；故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场；由于t=0时刻射入的粒子始终做单向直线运动，竖直方向的分位移最大，故所有粒子最终都不会打到极板上；故A正确，B错误；t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，为d；根据分位移公式，有：，由于L=d，故：vym=v0；故最大动能EK′=m（v02+v2ym）=2EK，故C正确；若t=0时刻的粒子入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时间减半的侧向位移与时间的平方成正比，侧向位移与原v0相比必变成原来的四分之一；故D错误；故选AC。考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题关键根据正交分解法判断粒子的运动，明确所有粒子的运动时间相等，t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，然后根据分运动公式列式求解，不难。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为0.5kg的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为0.2kg。自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°。绳长0.2m，不计一切摩擦。则此过程中重力对小圆球做功为

J；小圆球在此位置的瞬时速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）参考答案：7.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．(g＝9.8m/s2)(1)作出m－L的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为__________N/m(结果保留三位有效数字)．参考答案：(1)如图所示(2)根据图象的斜率可以求得弹簧的劲度系数：Δmg＝kΔl，则k＝g＝×9.8N/m＝0.261N/m(在0.248N/m～0.262N/m之间均正确)8.在测定金属丝电阻率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，一次的测量结果如图所示．图中读数为_________mm。参考答案：螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×35.6=0.356mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.356mm=0.856mm.9.学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中,图为实验装置简图(所用交变电流的频率为50Hz).

(1)同学们在进行实验时,为了减小实验时的系统误差,使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力,你认为应采取的措施有:①

.②

.(2)如图所示是某小组在做实验中,由打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm,x6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是

m/s,小车运动的加速度计算表达式为

,加速度的大小是

m/s2(计算结果保留两位有效数字).参考答案：((1)①将长木板一端垫起,让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;②小车质量远大于沙桶的总质量(2)0.86

=0.6410.完全相同的三块木块，固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入，子弹穿透第三块木块的速度恰好为零，设子弹在木块内做匀减速直线运动，则子弹先后射入三木块前的速度之比为___________，穿过三木块所用的时间之比______________________。参考答案：11.(4分)质量为1×10-2kg的氢气球，受到浮力的大小为0.12N，距天花板距离为4m。今沿水平方向以3m/s速度拍出（不计空气阻力），当它到达天花板时，水平位移是

，速度的大小为

（g取10m/s2）。

参考答案：

答案：6m；5m/s12.

(3)用如图所示的装置，要探究恒力做功与动能改变的关系的实验数据应满足一个怎样的关系式

，从而得到动能定理。(用上题符号表示，不要求计数结果)参考答案：13.（4分）随着能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，从提高能量利用的角度来看，这种设计的优点是

。参考答案：

上坡时，部分动能转化为重力势能；下坡时部分重力势能转化为动能。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

（选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）参考答案：

答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。15.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.参考答案：①x轴正方向传播，5.0m/s②2.3m解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（17分）如图xy平面位于竖直平面内，x轴上方和下方有理想边界的匀强电场，x轴负向和OC之间所辖区域内有匀强磁场B，其中OC与y轴负向成600夹角。一带电小球电量为+q，质量为m,电场强度为mg/q，自y轴正向H处由静止释放，求（1）电子第二次通过x轴的位置坐标？（2）小球第一次返回第一象限时最大高度是多少？

参考答案：解析：由已知得，电场力Eq=mg

（1）球在x轴上方向下运动时：

得

球在x轴下方的电磁场中做匀速圆周运动，

由

得

如图：小球运动1200到A后，在电场和重力场中匀速直线运动，轨迹沿AD。

故：小球第二次通过x轴时OD=3R=

即位置坐标为（，0）

（2）进入第一象限时：vy=vsin300=

小球在竖直方向上做加速度为2g的匀减速直线运动，当速度减为0时上升的位置最高。

由vt2-v02=2as得：

即小球第一次返回第一象限时最大高度是17.汽车从静止开始以2m/s2的加速度前进，同时，某人从车后相距s0=20m处开始以8m/s的速度匀速追车。讨论：人能否追上前面的汽车？若追不上，求人车之间的最小距离；若追得上，求追上所用的时间．参考答案：见解析解：由v=v0+at，得汽车从静止加速到与人的速度相等时所用的时间为：

，在人车速度相等时，人的位移s人若大于或等于车的位移s车与s0之和，就追得上，不然就追不上．

在这段时间内，汽车的位移：人的位移：s2=vt=8

m/s×4

s=32

m

因为s1+s0＞s2，所以人追不上汽车．

当人车速度相等时，人车之间的距离最小，为

smin=s1+s0-s2=16

m+20

m-32

m=4

m．18.如图所示，在竖直平面(纸面)内有长为l的CD、EF两平行带电极板，上方CD为正极板，下方EF为负极板，两极板间距为l，O点为两极板边缘C、E两点连线的中点；两极板右侧为边长为l的正方形匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外。离子源P产生的电荷量为q质量为m的带正电粒子飘入电压为U1的加速电场，其初速度几